非隔离电源（也称非隔离式变换器）因其高效率、低成本和小型化的特点，在众多领域得到广泛应用。以下是一些主要的应用设计方向：

1. 消费电子与便携设备：

   • 手机、平板、笔记本电脑充电器/适配器： 市电交流输入后经过一级PFC+非隔离DC-DC降压（如Buck）变换器，直接输出低压直流给设备供电。这是最常见的应用之一。
   • USB PD电源： 支持多电压输出的USB PD充电器内部通常采用非隔离的Buck或Buck-Boost拓扑实现电压切换。
   • 机内二次电源： 在设备内部，将输入的主直流电压（如来自电池或适配器）降压或升压（Buck, Boost, Buck-Boost）给CPU、内存、屏幕、摄像头模组等不同电路模块供电。

2. LED照明驱动：

   • 低压LED灯具驱动： 常用于12V/24V输入的LED灯带、面板灯、筒灯等。通常采用Buck或Buck-Boost控制器/IC。
   • 高压离线式LED驱动： 直接由市电驱动高压LED串。虽然输入是交流，但由于LED负载和整个驱动电路可以在设计上满足安全隔离要求（例如通过结构实现功能性绝缘），常用非隔离降压型（Buck）、降压-升压型（Buck-Boost）或反激式（有争议，但一些低成本方案用非隔离模式驱动，需严格满足安规爬电距离）拓扑。这显著降低了成本和体积，提高了效率。
   • 汽车LED灯驱动： 将汽车电池电压（12V/24V/48V）降压或升降压驱动LED灯珠。

3. 工业控制与自动化：

   • PLC、工控机模块电源： 在工业背板（如24V, 48V）供电下，为板上各功能模块（CPU卡、I/O卡、通信卡）提供所需的不同低压直流电源（3.3V, 5V, ±12V等），常用Buck, Boost。
   • 传感器、变送器供电： 将系统电源（如24V DC）转换为传感器所需的特定工作电压。
   • 电机驱动器（驱动板卡电源）： 给驱动器内部的控制器、接口电路、IGBT/MOSFET驱动电路供电。

4. 通信设备：

   • 服务器、交换机/Router的板载电源： 将系统总线电压（如12V）或中间总线电压（48V/54V）高效转换为CPU核心电压（如0.8V-1.2V）、内存电压（1.2V/1.35V）、I/O电压、芯片组电压等。多相Buck是核心供电的主流。
   • 通信电源的二次电源： 在通信基站电源柜中，输入AC整流后得到高压DC（~400V），再经过非隔离DC-DC变换器（如LLC, Buck）为设备内部不同电路板提供低压直流。
   • PoE受电设备电源： 将PoE注入的48V电压降压（Buck）为板卡系统所需电压（5V, 3.3V等）。

5. 计算机与外设：

   • 主板VRM： CPU核心电压和内存电压几乎全部采用多相同步Buck变换器。
   • 显卡核心与显存供电： 同样使用多相Buck。
   • SSD/HDD电源： 将输入电压（如5V/12V）降压为控制器和闪存所需电压（如3.3V/1.8V/1.2V）。

6. 汽车电子：

   • 信息娱乐系统： 将汽车电池电压（12V或48V）转换为处理器、屏幕、音频放大器等所需电压。
   • 车身控制模块： 为车窗电机、灯光控制、传感器等提供不同电压。
   • ADAS系统： 为摄像头、雷达、传感器、计算单元等提供清洁、高效的电源。
   • LED车灯驱动器： （见照明部分）。
   • 电池管理系统周边供电： 为BMS的MCU、均衡电路、通信模块等供电（常从电池包总压降压而来）。

7. 太阳能发电：

   • 微型逆变器/优化器内部电源： 将光伏板自身直流电压（几十V）升压（Boost）或降压（Buck）为内部控制器、通信模块、并网逆变桥驱动等所需电压。

8. 电池供电设备：

   • 电动工具： 非隔离Buck-Boost变换器用于维持电机驱动电压或为控制电路供电，尤其是在电池电压下降时。
   • 无人机： 高效转换电池电压为飞控、图传、舵机供电（常用Buck）。
   • 移动电源/充电宝： 内部升压（Boost）电路将锂电池电压（3.0V-4.2V）转换为5V/9V/12V/15V/20V等输出。输入充电部分也常用Buck或Buck-Boost。
   • 平衡车/电动滑板车： 类似电动工具。

关键设计考量：

• 安全规范至关重要： 使用非隔离电源，必须确保最终产品的设计满足安全标准（如IEC 62368-1， UL等），包括输入输出端子间有足够爬电距离(creepage) 和电气间隙(clearance)，外壳提供基本绝缘(Basic Insulation) 或更高级别的防护。它通常不用于需要加强绝缘(Reinforced Insulation) 或双重绝缘(Double Insulation) 的场合（如接触用户的输出端）。设计前务必仔细研读相关安全标准。
• EMI/EMC性能： 非隔离拓扑（特别是Buck）的开关节点电压摆幅小，有时EMI更容易控制，但仍需精心设计PCB布局、选择合适的滤波元件以通过认证测试。
• 输入电压范围： 需适应应用环境（宽输入范围的车规级、工业级IC vs 窄输入的消费级）。
• 效率与热管理： 高效率是核心优势之一，但在高功率密度设计中，热设计仍然是关键。
• 成本与尺寸： 成本敏感型和空间受限的设计是非隔离方案的强项。

在选择非隔离方案时，首要且最重要的考虑因素是：在目标应用场景和安全标准要求下，非隔离架构是否能满足安全隔离要求？ 在满足安全的前提下，其效率、成本、体积优势才能充分发挥。